JPS60208024A - 低圧水銀蒸気放電灯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御するように
した低圧水銀蒸気放電灯に係〕、特にそのアマルガムの
封入方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にけい光ランプに代表される低圧水銀蒸気放電灯で
は、管壁温度が４０℃前後で、水銀蒸気圧が約６　Ｘ　
１０　’ｉｏａＨｇの時に、供給された電力を紫外線に
変換する効率が最高となるように設計されているので、
例えばとのけい光ランプを電球形の外囲器内に収容して
点灯させると、周囲温度の上昇に伴って水銀蒸気圧が上
記値を上回シ、光出力が低下する等の問題が生ずる。

このようにけい光ランプを温度的に厳しい条件下で点灯
使用する場合には、けい光ランプ内の水銀蒸気圧を、純
水銀よりも蒸気圧の低いアマルガムを用いて適正な範囲
内に制御する方法が有効とされている。

ところで、この種のアマルガムは通常ステムの壁面や発
光管の管壁内面に取付けることが多いが、上述の如く電
球形の外囲器内に収容して既存の白熱電球に取って代っ
ての使用を目的としたけい光ランプでは、点灯方向が一
様でないため、アマルガムを一箇所に固定すると、点灯
方向にもとづく熱対流の関係から、アマルガム設置部に
温度差が生じてしまい、蒸気圧の制御特性が点灯方向に
よってばらつく等の問題があるＯ そこで、このアマルガムを略球状の一つの塊に形成し、
発光管端部ム細管を通じて発光管内に移動可能に封入す
ることが本出願人にょル出願されている。この場合、ア
マルガムが発光管内の複数の部位にバラバラに分散配置
されていると、その複数の部位においてアマルガムの動
作温度が異なってくるため、アマルガムによる水銀蒸気
圧の制御が不安定になるおそれがある。

したがって、このようなアマルガムはその動作中の数は
少ない方が良く、そして最も好ましいのは１個の粒状の
アマルガムにょ力水銀蒸気圧が制御されることである。

一方、アマルガムを封入したけい光ランプの場合、ラン
プ製造当初においては、アマルガム中に含まれた水銀が
まだ発光管内に放出されていないので、通常はラング完
成後、発光管を加熱してアマルガムを昇温させ、アマル
ガム中の水銀を放出させるエージングを行なっている。

この場合、アマルガムからの水銀の放出量は、アマルガ
ムの表面積そのものに大きく関係してくることから、上
述の如くアマルガムを１個の塊のまま発光管内に封入す
ると、アマルガムの容量に対して表面積が実質的に少な
くなるので、水銀の放出に時間を要する等の不具合が生
じる。

すガわち、このアマルガムはエージング中には表面積が
多い方が好ましく、一方で動作中には表面積を小さくし
数的に少なくすることが好ましいという一見矛盾した要
求がある。そして、このような要求は、複数個のアマル
ガムを重力によ）自由に移動可能に発光管内に配置した
場合、この複数個のアマルガムが点灯中融合して量は変
わらずともその数が減少していくという本発明者らによ
って見出された事実によシ、満たすことが可能となった
。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
アマルガムを発光管内に自由に移動可能に封入するに当
シ、このアマルガムからの水銀の放出が早くなシ、エー
ジングに要する時間を短縮できる低圧水銀蒸気放電灯の
製造方法を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明方法は上記目的を達成するため、アマ
ルガムを発光管内に自由に移動可能に封入するに際して
、このアマルガムを複数個の粒に分割して封入し、エー
ジングを含めて点灯中はアマルガム相互が融合して、そ
の量はかわらずとも、その数を減らすようＫしたことを
特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を、？−ル電球形の照明装置に適
用した図面にもとづいて説明する。

まず、この照明装置の構造から説明すると、第１図中１
は合成樹脂製のカバーであシ、このカバー１の一端頂部
には口金２が取着されている。カバー１の他端開口部に
は略球状のグローブ３が被冠されてお夛、これらカバー
１とグローブ３とによってボール形の白熱電球に近似さ
れた外囲器４が構成されている。

外囲器４内には低圧水銀蒸気放電灯として代表的なけい
光ラング５と、とのけい光ランプ５の始動素子としての
点灯管６および放電安定素子としてのチョークコイル形
安定器７が一体的に収容されている。けい光ランｆ５の
発光管８は、直管状をなしたガラスパルプをその両端部
９．９間の中央で略Ｕ字状に曲成するとともに、この第
１曲成部１０と両端部９．９との間をｄ記Ｕ字形を含む
平面と略直交する方向に略Ｕ字状に曲成して１対の第２
曲成部１１．１１を形成したもので、両端部９，９と曲
成部１ｏとが互に隣接して同方向に位置された形状をな
している。この発光管８の内面にはけい光体被膜１２が
被着されているとともに、両端部９，９には、第３図に
示したようにマウント１３のフレア部１４が夫々封着さ
れている。フレア部１４に連なるステム管１５には内部
リード線１６．１６が封止されてお）、これらリード線
１６．１６間に電極としてのフィラメント１７が継線さ
れている。また各マウント１３のステム管１５から導出
された細管１８は、上記フィラメント１７に近接するス
テム管１５の先端部に開口されてお夛、この＃！’ｆｌ
ｌＢを通じて発光管８内の排気および所定量の不活性ガ
スの封入が行なわれる。

なお、このようなけい光ランプ５は、両端部９．９およ
び第１曲成部１０を口金２側に向けた姿勢で外囲器４内
に収容されておシ、そのフィラメント１７が点灯管６は
もちろん、安定器７を介して口金２と接続されている。

ところで、上記けい光ラン″ｊ″５は定常点灯時での管
内水銀蒸気圧をアマルガム１９によって制御するように
なってお夛、以下このけい光ランプ５の製造手順につい
て説明する。

まず、曲成以前の発光管８、っまル直管状をなしたガラ
スパルプの内面にけい光体波１１１２を被着させるとと
もに、このガラスパルプの両端開口部（一方のみを図示
）に、フィラメント１７や細管１８の組み付けが完了し
たマウント１３のフレア部１４を封着する。

引き続いてバルブの曲げ工程に入ル、この工程では、ま
ずガラスパルプの長手方向中間部の第１曲成予定部をバ
ーナ等によ）加熱軟化させ、この状態で略Ｕ字状に曲成
することによシ第１曲成部１０を形成する。ついで、ガ
ラス・ぐルグの両端部９，９と第１曲成部１０との間の
第２曲成予定部を同様に加熱軟化させ、この状態で上記
Ｕ字形を含む平面と略直交する方向に略Ｕ字状に曲成す
ることによル、１対の第２曲底部１１．１１を形成する
。このような２回の曲げにより概略鞍形状の発光管８が
形成される。

次に、発光管８から導出された一方の細管１８を予めシ
ール、よ）好ましくは溶断封止（チッピング）しておき
、他方の細管１８を、排気装置に接続することによシ、
発光管８内の排気を行う。そしてこの排気時には、発光
管８を全体的に加熱して、発光管８、マウント１３およ
びフィラメント、１７等に含まれる不純物の排出を行う
。なお、この発光管８内の排気を行うに当っては、片側
排気ばかりでなく、両方の細管１８．１８ｆ：利用した
両側排気としても良い。

このようにして発光管８内の排気が完了したならば、排
気装置および排気側の細管１８を通じて発光管８内に不
活性ガスを封入するとともに、上記排気装置を利用して
所定量のアマルガム１９を封入する。本実施例のアマル
ガム１９は、インジウム（Ｉｎ）ビス−ｑｘ　（Ｂｉ）
　ｘズ（Ｓｎ）鉛（ｐｂ）およびこれら各種金属を適当
な割合で混合させた合金に、水銀（Ｈｇ）を化合させた
ものを使用している。そしてこのアマルガム１９は第４
図に示したように１つの塊ではなく、多数個の細かな粒
状体１９’・・・に分割した状態で発光管８内に封入し
ておシ、この封入後には第２図に示したように発光管８
内で分散するようになっている。

この後、上記排気装置に組み込まれた封止バーナを用い
て両方の細管１８．１８の封止切〕を行なったならば、
発光管８全体を例えば保温ヒータ等によシ一定の温度に
まで加熱し、先に封入したアマルガム１９を昇温させて
このアマルガム１９中の水銀を発光管８内に放出させる
ニーソングを行う。

このようなけい光ランプ５の製造方法によれば、アマル
ガム１９を多数個の粒状体１９’・・・に分割して発光
管８内に封入するようにしたので、封入後にはこれら粒
状体１９′・・・が発光管８内で広く分散することにな
）、アマルガム１９の容量に対してその表面積が実質的
に増大する。

したがって、エージング中におけるアマルガム１９から
の水銀放出速度は、その表面積に関係しているので、上
述の如く実質的にアマルガム１９の表面積が増大すれば
、その分水銀の放出量も多くなる。この結果アマルガム
１９からの水銀の放出が素早く行なわれ、エージングに
要する時間を短縮できる利点がある。そして、ニーソン
グを含めて点灯中複数個のアマルガムは、フィラメント
１７その他の熱影響にょシ溶融するとともに発光管８内
の最下部において融合し、その粒の数が減少するととも
にその粒径が大きくなる。すなわち、アマルガムの配置
部位が減少するので、その分アマルガムの動作温度がよ
り安定し、このため水銀蒸気圧が安定しなくなるといっ
た従来の欠点を解消でき、水銀蒸気圧の適正な制御が可
能となる。

なお、上述した実施例では、アマルガムの粒状体を、ス
テムから延びる細管を通じて発光管内に封入するように
したが、例えば発光管の第１曲成部に発光管内外を連通
させる別の細管を突設し、この細管を通じて上記粒状体
の封入を行うようにしても良い。

また、アマルガム祉発光管内に移動可能に封入すること
に限らず、この発光管内に連なる細管内に保持させるよ
うにしても良く、かつまた必要に応じてフィラメント近
傍の高温部に、点灯初期に一時的に水銀を放出する立ち
上がシ特性改善用の水銀ゲッタを設置しても良い。

さらに、本発明に係る低圧水銀蒸気放電灯は、電球形の
外囲器内に収容して点灯使用するものに限らず、例えば
高出力の直管形あるいは曲管形けい光ランプのように外
方に露出させて点灯するものや、点滅回数の多い複写器
用光源としても同様に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明方法によれば、エージング中発光管
内には多数の粒状アマルガムが存在するので、アマルガ
ムの容量に対してその表面積が実質的に増大する。した
がってこの表面積が増えた分、エージング中におけるア
マルガムからの水銀放出量も多くなるので、水銀の放出
が素早く行なわれ、この結果ニーソングに要する時間を
短縮することができ、製造効率の向上に寄与する。そし
て、一方でエージングを含めて点灯中複数の粒状のアマ
ルガムは互いに融合して、その数が減少するので、アマ
ルガムの動作温度が安定し、水銀蒸気圧の適正な制御が
可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は照明装置全体
の断面図、第２図はけい光ランプを一部断面した斜視図
、第３図は発光管端部の断面図、第４図はアマルガムの
封入工程を示す断面図である。 ８・・・発光管、１９・・・アマルガム、１９’−・・
粒状体。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 第４図 １２　１’／ご

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光管内の水銀蒸気圧を重力によシ発光管の最下部に移
   動可能なアマルガムによって制御するようにした低圧水
   銀蒸気放電灯において、上記アマルガムを発光管内に封
   入するに際して、このアマルガムを複数個の粒に分割し
   て封入するようにしたことを特徴とする低圧水銀蒸気放
   電灯の製造方法。